Проектирование участка обжига цинкового концентрата в печах кипящего слоя, производительностью 100 тыс.т/год с комплексом природоохранных мероприятий, страница 16

Общая поверхность трубчатых теплообменников в слое определяется по формуле:

 , (1.65.)

где к – коэффициент теплопередачи от печи к теплоносителю; колеблется в пределах 0,256 – 0,302 ;

t’, t’’- средние температуры слоя и пароводяной эмульсии, t’= 900 и t’’= 250;

- время переработки 106,4 кг концентрата, сек.

Принимаем поверхность одной секции теплообменного устройства равной 1,3 , тогда число их будет 10.

Определим расход воды на охлаждение.

При теплосодержании пара 2789 кДж/кг, а воды 1047 кДж/кг в пароводяной 60% - ной эмульсии и при теплосодержании питающей воды 418,7 кДж/кг расход воды х определяется из соотношения:

 

откуда кг за 0,0173 часа, или 4999 кг/час (4,99).

На основании всех расчетов составляем тепловой баланс печи для обжига в кипящем слое.

Таблица 1.7.

Тепловой баланс печи для обжига цинкового концентрата в кипящем слое

№	Приход	мДж	%	№	Расход	мДж	%
1	Физическое тепло концентрата	0,798	0,17	1	Тепло, уносимое огарком и пылью	58,0	13,2
2	Физическое тепло воздуха	4,75	1,02	2	Тепло, уносимое газами	222,0	47,3
3	Тепло экзотерми-ческих реакций	462,5	98,81	3	Тепло на нагрев и испа-рение влаги	27,1	5,75
				4	Тепло, терямое во внеш-нюю среду	16,2	3,47
				5	Тепло, отнимаемое теп-лообменниками	144,7	30,28
Итого		468,05	100	Итого		468,05	100

1.5. Расчет газоходной системы

Расчет газоходной системы печей состоит из выбора схемы газоочистки и утилизации газов и пыли, разработки пространственной схемы всего газоходного тракта и собственно расчета газоходов, устройств для улавливания пыли и утилизации тепла газов, дымососа или дымовой трубы [5].

Принимаем приведенную на рис.2 схему газоходной системы. Эта схема обеспечивает хорошую утилизацию тепла отходящих газов и достаточно полное улавливание пыли.

 

Рис. 1.2. Схема газоходной системы печи кипящего слоя:

1 –  печь; 2 – паровой котел; 3 – циклон; 4 – электрофильтр; 5 – дымосос.

Количество газов, образующихся в печи, определяется по формуле:

, (1.66.)

где А – производительность печи, кг/сутки;

V₀ - общий объем газов, образующихся в печи, ; 

m - масса концентрата, кг.

Температура газов 870 , удельный вес = 1,42 кг/.

Температура газов на выходе из котла-утилизатора по условиям его работы 350 .

С учетом подсоса по 5% количество газа на участках будет:

Печь – котел…………………………………….2,9= 3,05 кг/

Котел – циклон…………………………………2,9= 3,19 кг/

Циклон – электрофильтр………………………2,9= 3,34 кг/

Электрофильтр – дымосос…………………….2,9= 3,48 кг/

Температура газов на выходе из печи с учетом подсоса: .

Температура газов на входе в котел при падении температуры на 5  на каждый погонный метр газохода:

.

Температура газов на выходе из котла с учетом подсоса: .

Температура газов на входе в циклон: .

Температура газов на выходе из циклона 230 , с учетом подсоса: .

Температура газов на входе в электрофильтр: .

Температура газов на выходе из электрофильтра 150, с учетом подсоса: .

Температура газов перед дымососом: .

Далее определим действительные объемы газов и рассчитаем отдельные узлы газоходной системы.

Участок печь – котел

Длина участка составляет 6 м.

Средняя температура газов определяется по формуле:

, (1.67.)

где - температура газов на выходе из печи с учетом подсоса, ;

- температура газов на входе в котел, .

Объем газов находим по формуле:

, (1.68.)

где 3,05 – количество газа на участке с учетом подсоса, кг/;

Т₀ - температура при нормальных условиях, Т₀ = 273 К.